可固化的有机聚硅氧烷组合物、密封剂和半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种可固化的有机聚硅氧烷组合物、一种发光二极管(LED)密封剂和一种半导体器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可固化的有机聚硅氧烷组合物、密封剂和半导体器件
本专利技术涉及可固化的有机聚硅氧烷组合物、发光二极管(LED)密封剂和包含该密封剂的半导体器件。
技术介绍
发光器件例如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)器件和光致发光器件(PL器件)已经用于家用电器、照明设备、显示设备和各种自动化设备。发光器件可以在发光部分中显示发光材料的固有颜色，例如蓝色、红色和绿色，并且可以通过颜色的组合显示白色。密封剂基本上是用于保护发光器件免受外部污染物如水分和气体，特别是硫的影响，并允许光通过发光器件并在器件外部发光。当具有金属的发光器件暴露于外部污染物时，污染物通常通过密封剂渗透到器件中，金属生锈并且其颜色改变。这导致发光器件的亮度和光学透射率降低。因此，重要的是有效地保护作为外部污染物的气体和水分，并防止变色。此外，为了保护发光器件免受外部冲击，密封剂应具有一定程度的物理硬度。这种硬度的增加影响气体阻塞，气体阻塞有助于提高可靠性(抗颜色和化学性)，这是一种重要的物理性质。作为LED密封剂的基本材料，已使用可固化的有机硅组合物和可固化的环氧组合物。特别地，通过氢化硅烷化可固化的有机硅组合物，其产生光学透明的有机硅产品，因良好的性能如耐热、耐水和耐光性被广泛使用。US7,527,871公开了一种可固化的有机聚硅氧烷组合物，其包含(A)具有至少两个烯基和至少一个芳基的线性有机聚硅氧烷，(B)具有至少一个烯基和芳基的支链有机聚硅氧烷，(C)具有端基Si-H并含有至少一个芳基的线性有机聚硅氧烷，和(D)氢化硅烷化反应催化剂。US8,258,502公开了一种组合物，其包含(I)烯基官能的含苯基的聚有机硅氧烷，(II)氢化二有机甲硅烷氧基封端的低二苯基硅氧烷，和(III)氢化硅烷化催化剂。US9,306,133也公开了一种用于光学半导体器件的固化有机硅树脂组合物，其包含：(A)含有芳基和烯基的有机聚硅氧烷；(B)每分子具有至少两个氢化甲硅烷基(SiH基团)并且还具有芳基的有机氢聚硅氧烷，其构成单元的量为组分(B)中的氢化甲硅烷基相对于组分(A)中烯基的摩尔比(SiH基团/烯基)为0.70至1.00；和(C)氢化硅烷化催化剂。遗憾的是，现有技术中的可固化的有机聚硅氧烷组合物仍然存在诸如难以令人满意的硬度和耐气体性或耐水性差的问题。现有技术中描述的组合物在高温储存期间固化后经常表现出硬度增加。由于硬度和重量损失的变化，材料在正常操作条件下是不稳定的。常规的氢化硅烷化可固化的有机硅密封剂通过包含具有T结构的有机硅氧烷经加热固化而增加了硬度。硬度可能受T结构含量的影响。然而，简单地增加T结构的含量提高了热膨胀系数(CTE)，这导致在经历固化过程时密封剂中出现大量裂缝的问题。此外，已知当考虑硬度的提高时，水分和气体阻隔效果不是很好。另外，由于T结构有机硅氧烷组合物具有高粘度，因此混合过程所需的时间增加，并且在涂覆过程中需要更高的压力。因此，需要没有这些问题的密封剂。本专利技术的一个目的是提供一种可固化的有机聚硅氧烷组合物，其具有优异的硬度以及对气体和水分的阻挡效果，还提供一种LED密封剂和一种半导体器件。
技术实现思路
根据本专利技术的可固化的有机聚硅氧烷组合物包含：(A)由下式1表示的分子量小于500的化合物，[式1](B)含有Si-H的硅氧烷化合物，和(C)含有Si键合的烯基的聚硅氧烷化合物，其中R代表氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C7至C20芳烷基、取代或未取代的C1至C20杂烷基、取代或未取代的C3至C12环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C1至C10烷氧基、取代或未取代的C1至C30酰基、羟基、卤素或其组合，条件是至少一个R是取代或未取代的C2至C20烯基。可固化的有机聚硅氧烷组合物可进一步包含(D)包含铂族金属的氢化硅烷化催化剂。通过固化上述可固化的有机聚硅氧烷组合物获得本专利技术的固化产物。本专利技术的LED密封剂包含上述可固化的有机聚硅氧烷组合物。此外，本专利技术的半导体器件包含涂覆有上述可固化有机聚硅氧烷组合物的固化产物的半导体元件。专利技术效果根据本专利技术的可固化的有机聚硅氧烷组合物提供优异的机械性能，例如高硬度，与常规硅氧烷组合物相比低的水/气体渗透性，和增加的粘合强度。此外，该组合物在高温下具有低模量同时保持相同的硬度，并且具有低的热膨胀系数，从而减少高温固化时的裂缝或释放，以改善耐高温热冲击性。当该组合物用作密封剂以密封诸如LED的发光器件时，可以解决由于长时间外部曝露而降低LED的光学特性的问题。该产品提供低的水/气体渗透性，这有助于减少由于硫转移导致的LED封装的衬底变色。密封剂不会发生变色，因此LED封装的亮度降低很小。它适用于形成具有高折射率和高透光率的固化产物。附图说明图1表示根据本专利技术的可固化的有机聚硅氧烷组合物的交联结构的一个实施方案。具体实施方式在下文中，将详细描述本专利技术的示例性实施方案。然而，可以以各种形式修改示例性实施方案，并且本专利技术的范围不限于示例性实施方案。本专利技术提供一种可固化的有机聚硅氧烷组合物，其包含：(A)由下式1表示的分子量小于500的化合物，[式1](B)包含Si-H的硅氧烷化合物，和(C)含有Si键合烯基的聚硅氧烷化合物，其中R代表氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C7至C20芳烷基、取代或未取代的C1至C20杂烷基、取代或未取代的C3至C12环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C1至C10烷氧基、取代或未取代的C1至C30酰基、羟基、卤素或其组合，条件是至少一个R是取代或未取代的C2至C20烯基。在下文中，将详细描述每个组分。在下文中，“组合物的总量”是指除催化剂、组分(D)之外的构成组合物的各组分的含量之和。例如，它可以指组分(A)、(B)和(C)的含量之和，或组分(A)、(B)、(C)和其他任选存在的组分例如粘合促进剂的含量之和。组分(A)组分(A)是由式1表示的化合物，如下所示：[式1]其中R代表氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C7至C20芳烷基、取代或未取代的C1至C20杂烷基、取代或未取代的C3至C12环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C1至C10烷氧基、取代或未取代的C1至C30酰基、羟基、卤素或其组合，条件是至少一个R是取代或未取代的C2至C20烯基。至少两个R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可固化的有机聚硅氧烷组合物，其包含：/n(A)由下式1表示的分子量小于500的化合物，/n[式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可固化的有机聚硅氧烷组合物，其包含：
(A)由下式1表示的分子量小于500的化合物，
[式1]



(B)包含Si-H的硅氧烷化合物，和
(C)含有Si键合的烯基的聚硅氧烷化合物，
其中R代表氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C7至C20芳烷基、取代或未取代的C1至C20杂烷基、取代或未取代的C3至C12环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C1至C10烷氧基、取代或未取代的C1至C30酰基、羟基、卤素或其组合，条件是至少一个R是取代或未取代的C2至C20烯基。


2.根据权利要求1所述的可固化的有机聚硅氧烷组合物，其还包含：(D)包含铂族金属的氢化硅烷化催化剂。


3.根据权利要求1所述的可固化的有机聚硅氧烷组合物，其中组分(A)中的至少两个R是取代或未取代的C2至C20烯基。


4.根据权利要求1所述的可固化的有机聚硅氧烷组合物，其中组分(B)是由以下平均单元式表示的有机聚硅氧烷：
(R1SiO3/2)a1(R12SiO2/2)b1(R13SiO1/2)c1(SiO4/2)d1(XO1/2)e1
其中每个R1彼此相同或不同，并且是取代或未取代的单价烃基，不包括脂族不饱和基团，
X是氢原子或烷基，
a1、b1、c1、d1和e1中的每一个彼此相同或不同，并且是0或正数；且(a1+b1+c1)是正数。


5.根据权利要求1所述的可固化的有机聚硅氧烷组合物，其中组分(B)是由式2表示的有机聚硅氧烷：
[式2]
其中R2彼此相同或不同，且为氢原子或取代或未取代的单价烃基...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳鸿桢，金永进，李京姬，梁铉官，阿维德·库恩，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE